JPH056257B2 - - Google Patents
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- JPH056257B2 JPH056257B2 JP58236165A JP23616583A JPH056257B2 JP H056257 B2 JPH056257 B2 JP H056257B2 JP 58236165 A JP58236165 A JP 58236165A JP 23616583 A JP23616583 A JP 23616583A JP H056257 B2 JPH056257 B2 JP H056257B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- photodetector
- disk
- lens
- optical head
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/12004—Combinations of two or more optical elements
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/123—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate
- G11B7/124—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate the integrated head arrangements including waveguides
- G11B7/1245—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate the integrated head arrangements including waveguides the waveguides including means for electro-optical or acousto-optical deflection
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は光デイスク等の光学的情報処理装置に
おける光記録あるいは再生を行なうための光学装
置に関するものである。
おける光記録あるいは再生を行なうための光学装
置に関するものである。
従来の光ヘツドを第1図、第5図に示す。第1
図において、半導体レーザ1の光はカツプリング
レンズ2により平行光となり、ミラー5で反射さ
れ、対物レンズ7により微小光スポツト6が形成
される。カツプリングレンズ2と対物レンズ間に
は回折格子3が配置されており微小光スポツト6
は3個のスポツトからなつている。微小光スポツ
トは回転記録媒体である光デイスク上に形成さ
れ、光デイスク上の情報を読み取るのに用いられ
る。光デイスク上の情報は複数のトラツク上に微
細なピツトと称される穴の形で記録されている。
この情報を精度良く読むためにはデイスク上に微
小光スポツトを形成するための自動焦点機能およ
び、微小光スポツトが所望のトラツク上を追随す
るためのトラツキング機能が必要である。図にお
いてデイスクからの反射光はハーフプリズム4に
より反射され、凸レンズ11、シリンドリカルレ
ンズ10を通り光検出器9に到達する。第3図に
第1図に示した凸レンズ11、シリンドリカルレ
ンズ10を用いた焦点誤差信号検出の動作原理を
示す。
図において、半導体レーザ1の光はカツプリング
レンズ2により平行光となり、ミラー5で反射さ
れ、対物レンズ7により微小光スポツト6が形成
される。カツプリングレンズ2と対物レンズ間に
は回折格子3が配置されており微小光スポツト6
は3個のスポツトからなつている。微小光スポツ
トは回転記録媒体である光デイスク上に形成さ
れ、光デイスク上の情報を読み取るのに用いられ
る。光デイスク上の情報は複数のトラツク上に微
細なピツトと称される穴の形で記録されている。
この情報を精度良く読むためにはデイスク上に微
小光スポツトを形成するための自動焦点機能およ
び、微小光スポツトが所望のトラツク上を追随す
るためのトラツキング機能が必要である。図にお
いてデイスクからの反射光はハーフプリズム4に
より反射され、凸レンズ11、シリンドリカルレ
ンズ10を通り光検出器9に到達する。第3図に
第1図に示した凸レンズ11、シリンドリカルレ
ンズ10を用いた焦点誤差信号検出の動作原理を
示す。
凸レンズ11により絞られる点をO、円筒レン
ズ10により絞られた点をFとすると、F,M,
O点での光強度の断面分布形状はIF,IM,IOとな
る。いまデイスクと対物レンズ7との距離が理想
位置より小さくなる焦点誤差が生じた時、第3図
のO点、F点は凸レンズ11から遠ざかる方向に
移動するため、M点での光強度の分布形状はIMか
らIFに近い形状に変化する。デイスクと対物レン
ズの距離が理想位置より大きくなつた時、M点で
はIOに近い形状となる。したがつてM点に第4図
12に示した4分割光検知器12を配置すると焦
点誤差が検出できる。すなわち、光検知器の4分
割部Da,Db,Dc,Ddの光出力電圧をV(Da),
V(Db),V(Dc),V(Dd)とすると、V(Da)+
V(Dd)−(V(Db)+V(Dc))により焦点誤差信
号が得られ、この信号により自動焦点機構が駆動
される。
ズ10により絞られた点をFとすると、F,M,
O点での光強度の断面分布形状はIF,IM,IOとな
る。いまデイスクと対物レンズ7との距離が理想
位置より小さくなる焦点誤差が生じた時、第3図
のO点、F点は凸レンズ11から遠ざかる方向に
移動するため、M点での光強度の分布形状はIMか
らIFに近い形状に変化する。デイスクと対物レン
ズの距離が理想位置より大きくなつた時、M点で
はIOに近い形状となる。したがつてM点に第4図
12に示した4分割光検知器12を配置すると焦
点誤差が検出できる。すなわち、光検知器の4分
割部Da,Db,Dc,Ddの光出力電圧をV(Da),
V(Db),V(Dc),V(Dd)とすると、V(Da)+
V(Dd)−(V(Db)+V(Dc))により焦点誤差信
号が得られ、この信号により自動焦点機構が駆動
される。
トラツキング信号の検出は次のごとく行なわれ
る。デイスク上に形成される3個のスポツトはデ
イスク上のトラツクに対し第2図のごとく配置さ
れる。主スポツト16はトラツク上にあり、サイ
ドスポツト17はトラツク中心から少しはずれた
位置にあるよう光学系が設定されている。主スポ
ツト16からの反射光は第4図に示す光検知器1
2で検知される。サイドスポツトは光検知器1
3,14で検知される。
る。デイスク上に形成される3個のスポツトはデ
イスク上のトラツクに対し第2図のごとく配置さ
れる。主スポツト16はトラツク上にあり、サイ
ドスポツト17はトラツク中心から少しはずれた
位置にあるよう光学系が設定されている。主スポ
ツト16からの反射光は第4図に示す光検知器1
2で検知される。サイドスポツトは光検知器1
3,14で検知される。
光検知器13,14の光検出電圧をそれぞれV
(De),V(Df)とする。トラツキングに誤差があ
る場合はV(De),V(Df)が等しくならず、トラ
ツキング信号V(De)−V(Df)が零になるように
トラツキング機構が動作する。
(De),V(Df)とする。トラツキングに誤差があ
る場合はV(De),V(Df)が等しくならず、トラ
ツキング信号V(De)−V(Df)が零になるように
トラツキング機構が動作する。
デイスクのトラツク上に記録されているピツト
信号は光検知器の出力V(Da)+V(Db)+V(Dc)
+V(Dd)で検知される。
信号は光検知器の出力V(Da)+V(Db)+V(Dc)
+V(Dd)で検知される。
第5図は従来の光ヘツドの別の例であり、この
ヘツドの動作はPhilips technical Review1982年
40巻、6号、151頁から156頁に詳しく述べられて
いる。
ヘツドの動作はPhilips technical Review1982年
40巻、6号、151頁から156頁に詳しく述べられて
いる。
第5図でLaは半導体レーザ、P1はビーム分割
器、Mは反射面、P2は2分割プリズム、L2はカ
ツプリングレンズ、L1はオブジユクテイブレン
ズ、Dはデイスク、Sは絞られた光スポツトを示
している。D1,D2,D3,D4は直線配置型4分割
光検知器Dのそれぞれの光検知器であり、これら
の光検知出力をそれぞれV(D1),V(D2),V
(D3),V(D4)とすると、信号成分はV(D1)+V
(D2)+V(D3)+V(D4)、焦点誤差信号はV(D1)
+V(D4)−(V(D2)+V(D3))、トラツキング信
号はV(D1)+V(D2)−(V(D3)+V(D4))で得
られる。
器、Mは反射面、P2は2分割プリズム、L2はカ
ツプリングレンズ、L1はオブジユクテイブレン
ズ、Dはデイスク、Sは絞られた光スポツトを示
している。D1,D2,D3,D4は直線配置型4分割
光検知器Dのそれぞれの光検知器であり、これら
の光検知出力をそれぞれV(D1),V(D2),V
(D3),V(D4)とすると、信号成分はV(D1)+V
(D2)+V(D3)+V(D4)、焦点誤差信号はV(D1)
+V(D4)−(V(D2)+V(D3))、トラツキング信
号はV(D1)+V(D2)−(V(D3)+V(D4))で得
られる。
ところで、第1図、第5図で説明した従来の光
ヘツドはそれぞれ単品からなるレンズ、プリズ
ム、回折格子などを機構部の中に、所定の精度で
配置したものであるが、この配置精度を実現する
ための調整個所が多く、調整に長時間を要する欠
点がある。また、個々別々の単品部品を配置する
ため、光ヘツド全体の大きさも大きくなる欠点が
ある。
ヘツドはそれぞれ単品からなるレンズ、プリズ
ム、回折格子などを機構部の中に、所定の精度で
配置したものであるが、この配置精度を実現する
ための調整個所が多く、調整に長時間を要する欠
点がある。また、個々別々の単品部品を配置する
ため、光ヘツド全体の大きさも大きくなる欠点が
ある。
本発明は上記した欠点を解消するためになされ
たもので、調整個所が少なく、低価格で大量生産
に適しかつ小さな光ヘツドを提供することにあ
る。
たもので、調整個所が少なく、低価格で大量生産
に適しかつ小さな光ヘツドを提供することにあ
る。
したがつて本発明では光導波器を形成し、光導
波路表面上に導波路レンズ、導波路格子などを露
光、現像プロセスで精度良く、集積化して製作、
配置できることに着目し、光導波路を利用した小
型の光ヘツドを提供しようとするものである。
波路表面上に導波路レンズ、導波路格子などを露
光、現像プロセスで精度良く、集積化して製作、
配置できることに着目し、光導波路を利用した小
型の光ヘツドを提供しようとするものである。
以下、本発明の実施例を第6図により説明す
る。第6図は本発明の一実施例を示す図であり、
aは平面図、bは側面図である。
る。第6図は本発明の一実施例を示す図であり、
aは平面図、bは側面図である。
図において、19はLiNbO3結晶のごとき強誘
電結晶で、結晶表面26はTi拡散を施こし周囲
の屈折率よりわずかに高い屈折率を有しているた
め、光導波層として働く。
電結晶で、結晶表面26はTi拡散を施こし周囲
の屈折率よりわずかに高い屈折率を有しているた
め、光導波層として働く。
半導体レーザ1からの光は端面結合により光導
波層26に導かれ、カツプリングレンズ21、オ
ブジエクテイブレンズ22によりデイスク25上
に微小スポツトを形成する。カツプリング21は
公知のジオデシツクレンズ、あるいは回折格子等
の導波路レンズであつてよい。オブジエクテイブ
レンズ22は公知の回折格子からなるレンズであ
る。23は弾性表面波を励振するための電極であ
り弾性表面波の周波数を変化させることにより弾
性表面波で回折し、デイスク上で形成された微小
スポツトがデイスク上のトラツクを追随するよう
にしている。
波層26に導かれ、カツプリングレンズ21、オ
ブジエクテイブレンズ22によりデイスク25上
に微小スポツトを形成する。カツプリング21は
公知のジオデシツクレンズ、あるいは回折格子等
の導波路レンズであつてよい。オブジエクテイブ
レンズ22は公知の回折格子からなるレンズであ
る。23は弾性表面波を励振するための電極であ
り弾性表面波の周波数を変化させることにより弾
性表面波で回折し、デイスク上で形成された微小
スポツトがデイスク上のトラツクを追随するよう
にしている。
デイスクから反射した光はオブジエクテイブレ
ンズ22、カツプリングレンズ21を通過し、屈
曲型回折格子20で反射し直線配置型4分割光検
知器24に入射する。屈曲型回折格子20の片側
の直線部分からのレーザ光は直線配置型4分割光
検知器の片側の2個の光検知器部分へ、他の回折
格子の部分からのレーザ光は別の2個の光検知器
部分へ入射する。屈曲型回折格子20の動作原理
は第5図に示したプリズムP2に対応するもので
ある。この動作原理を第7図で説明する。焦点誤
差信号は次のように検出される。オブジエクテイ
ブレンズにより絞られた光スポツトが正確にデイ
スク表面にある場合、デイスクから反射しもどつ
てくる光は第7図のO点に収束するようにもどつ
てくる。O点に収束するようにもどつてくる光の
一部は屈曲型回折格子20により反射され直線配
置型4分割光検知器24で検知される。この場
合、第7図実線で示すようにレーザ光は4分割検
知器のD1,D2の中間およびD3,D4の中間位置に
来るようになつている。
ンズ22、カツプリングレンズ21を通過し、屈
曲型回折格子20で反射し直線配置型4分割光検
知器24に入射する。屈曲型回折格子20の片側
の直線部分からのレーザ光は直線配置型4分割光
検知器の片側の2個の光検知器部分へ、他の回折
格子の部分からのレーザ光は別の2個の光検知器
部分へ入射する。屈曲型回折格子20の動作原理
は第5図に示したプリズムP2に対応するもので
ある。この動作原理を第7図で説明する。焦点誤
差信号は次のように検出される。オブジエクテイ
ブレンズにより絞られた光スポツトが正確にデイ
スク表面にある場合、デイスクから反射しもどつ
てくる光は第7図のO点に収束するようにもどつ
てくる。O点に収束するようにもどつてくる光の
一部は屈曲型回折格子20により反射され直線配
置型4分割光検知器24で検知される。この場
合、第7図実線で示すようにレーザ光は4分割検
知器のD1,D2の中間およびD3,D4の中間位置に
来るようになつている。
オブジエクテイブレンズとデイスク間の距離が
正しい距離よりも小さくなるような焦点誤差が生
じた場合、デイスクから反射しもどつてくるレー
ザ光は第7図鎖線に示すようにO点より離れた点
(図ではO′点)に収束するようにもどつてくる。
この場合、鎖線に示すように光検知器24にレー
ザ光が入射するため受光部D1,D2および受光部
D3,D4の光検知出力間に差異が生じる。すなわ
ち、D1,D2,D3,D4の光検知出力電圧をV
(D1),V(D2),V(D3),V(D4)とし、焦点誤
差信号AFを次式で得るとすると、 AF=V(D1)+V(D4)+(V(D2)+V(D3))…(1
) この場合、AF<Oとなる。
正しい距離よりも小さくなるような焦点誤差が生
じた場合、デイスクから反射しもどつてくるレー
ザ光は第7図鎖線に示すようにO点より離れた点
(図ではO′点)に収束するようにもどつてくる。
この場合、鎖線に示すように光検知器24にレー
ザ光が入射するため受光部D1,D2および受光部
D3,D4の光検知出力間に差異が生じる。すなわ
ち、D1,D2,D3,D4の光検知出力電圧をV
(D1),V(D2),V(D3),V(D4)とし、焦点誤
差信号AFを次式で得るとすると、 AF=V(D1)+V(D4)+(V(D2)+V(D3))…(1
) この場合、AF<Oとなる。
逆に、オブジエクテイブレンズとデイスク間の
距離が正しい距離よりも大きくなるような焦点誤
差が生じた場合、AF>Oとなる。
距離が正しい距離よりも大きくなるような焦点誤
差が生じた場合、AF>Oとなる。
以上、説明したごとく焦点誤差信号は検出され
る。
る。
トラツキング信号TRは次式で得られる。
TR=V(D1)+V(D2)−(V(D3)+V(D4))…(2
) これは、光スポツトがデイスク上のトラツクか
ら少しずれた場合、デイスクからの反射光の屈曲
型回折格子上での光強度分布は屈曲型回折格子の
面側で一致しなくなり、式(2)のTRの正負により
トラツクずれの方向が検知できることによる。
) これは、光スポツトがデイスク上のトラツクか
ら少しずれた場合、デイスクからの反射光の屈曲
型回折格子上での光強度分布は屈曲型回折格子の
面側で一致しなくなり、式(2)のTRの正負により
トラツクずれの方向が検知できることによる。
以上の如く、本発明によれば、光導波路を利用
しているので、導波路レンズ、導波路格子などの
光学部品を露光、現像プロセスで精度良く、集積
化して製作、配置することができ、調整個所が少
なく、低価格でかつ超小型の光ヘツドが容易に実
現できる。
しているので、導波路レンズ、導波路格子などの
光学部品を露光、現像プロセスで精度良く、集積
化して製作、配置することができ、調整個所が少
なく、低価格でかつ超小型の光ヘツドが容易に実
現できる。
第1図は従来の光ヘツドを示す図、第2図は従
来のトラツキン原理を説明する図、第3図、第4
図は従来の自動焦点原理を説明するための図、第
5図は従来の他の光ヘツドを示す図、第6図及び
第7図は本発明による光ヘツドの一実施例を説明
する図である。 1…半導体レーザ、19…強誘電結晶、20…
屈曲型回折格子、21…カツプリングレンズ、2
2…オブジエクテイブレンズ、24…直線配置型
4分割光検知器、26…光導波層。
来のトラツキン原理を説明する図、第3図、第4
図は従来の自動焦点原理を説明するための図、第
5図は従来の他の光ヘツドを示す図、第6図及び
第7図は本発明による光ヘツドの一実施例を説明
する図である。 1…半導体レーザ、19…強誘電結晶、20…
屈曲型回折格子、21…カツプリングレンズ、2
2…オブジエクテイブレンズ、24…直線配置型
4分割光検知器、26…光導波層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 記録媒体からの光を伝達する導波路と、該導
波路上に形成されて記録媒体からの光を第1の光
と第2の光に分割する屈曲型回折格子と、該第1
の光と第2の光を受光する直線配置型4分割光検
知器を有し、該直線配置型4分割光検知器の片側
の2個の光検知器部分で上記第1の光を受光し、
直線配置型4分割光検知器の他の片側の2個の光
検知器部分で上記第2の光を受光し、上記直線配
置型4分割光検知器からの4つの検出信号を演算
することにより焦点誤差信号及びトラツキング信
号を形成することを特徴とする光ヘツド。 2 前記直線配置型4分割光検知器の4個の光検
知器部分を順にD1,D2,D3,D4とし、その光検
知出力を順にV(D1),V(D2),V(D3),V(D4)
としたとき、前記第1の光を上記D1およびD2で
受光し、前記第2の光を上記D3およびD4で受光
し、前記焦点誤差信号AFを以下の演算で形成す
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
光ヘツド。 演算: AF=V(D1)+V(D4)−(V(D2)+V(D3)) 3 前記直線配置型4分割光検知器の4個の光検
知器部分を順にD1,D2,D3,D4とし、その光検
知出力を順にV(D1),V(D2),V(D3),V(D4)
としたとき、前記第1の光を上記D1およびD2で
受光し、前記第2の光を上記D3およびD4で受光
し、前記トラツキング信号TRを以下の演算で形
成することを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の光ヘツド。 演算: TR=V(D1)+V(D2)−(V(D3)+V(D4))
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58236165A JPS60129938A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 光ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58236165A JPS60129938A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 光ヘツド |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4090607A Division JPH05101416A (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 光ヘツド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60129938A JPS60129938A (ja) | 1985-07-11 |
JPH056257B2 true JPH056257B2 (ja) | 1993-01-26 |
Family
ID=16996728
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58236165A Granted JPS60129938A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 光ヘツド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60129938A (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0795372B2 (ja) * | 1984-06-27 | 1995-10-11 | キヤノン株式会社 | 光ヘツド装置 |
JPS6289250A (ja) * | 1985-10-16 | 1987-04-23 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光デイスク用ピツクアツプ |
JPH0743845B2 (ja) * | 1985-12-16 | 1995-05-15 | キヤノン株式会社 | 光ヘツド装置 |
JPS632128A (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ピツクアツプ |
JP2594970B2 (ja) * | 1986-09-09 | 1997-03-26 | 株式会社日立製作所 | 薄膜光導波路型光ヘツド |
JPH0622065B2 (ja) * | 1987-02-25 | 1994-03-23 | 株式会社日立製作所 | 集積型光ヘツド |
US5191624A (en) * | 1990-09-19 | 1993-03-02 | Hitachi, Ltd. | Optical information storing apparatus and method for production of optical deflector |
JP2828227B2 (ja) * | 1996-11-18 | 1998-11-25 | オリンパス光学工業株式会社 | 光ヘッド |
-
1983
- 1983-12-16 JP JP58236165A patent/JPS60129938A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60129938A (ja) | 1985-07-11 |
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